Research Article

Adrenergic regulation during acute hepatic infection with Entamoeba histolytica in the hamster: involvement of oxidative stress, Nrf2 and NF-KappaB

Régulation adrénergique pendant l'infection hépatique aiguë à Entamoeba histolytica : implication du stress oxydatif, Nrf2 et NF-Kappa-B chez le hamster

¹ Departamento de Morfología, Universidad Autónoma de Aguascalientes, Aguascalientes, Ags., México
² Departamento de Química, Centro de Ciencias Básicas, Universidad Autónoma de Aguascalientes, Aguascalientes, Ags., México
³ Química Clínica, Unidad Académica Multidisciplinaria Zona Huasteca, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Ciudad Valles, SLP., México

^* Corresponding author: jventur@correo.uaa.mx

Received: 14 June 2017
Accepted: 6 November 2017

Abstract

Oxidative stress and transcriptional pathways of nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) and nuclear factor kappa-B (NF-κB) are critically involved in the etiopathology of amebic liver abscess (ALA). In this work, we studied the relationship between the adrenergic nervous system and ALA in the hamster. ALA was visible at 12 h of infection. While 6-hydroxidopamine (6-OHDA) decreased infection, propranolol (β-adrenergic blocker) treatment was associated with less extensive liver damage, and phentolamine treatment (α-adrenergic blocker) significantly reduced ALA compared to 6-OHDA and propranolol. Serum enzymatic activities of alanine aminotransferase (ALT) and γ-glutamyl transpeptidase (γ-GTP) were increased at 12 h post-infection. Chemical denervation and α and β-adrenergic blockers decreased ALT to normal levels, while 6-OHDA and propranolol showed a trend to decrease γ-GTP but phentolamine significantly reduced γ-GTP. Amebic infection increased oxidized glutathione (GSSG) and decreased both reduced glutathione (GSH) and the GSH/GSSG ratio. Propranolol and 6-OHDA showed a tendency to decrease GSSG. However, GSH, GSSG and GSH/GSSG returned to normal levels with phentolamine. Furthermore, amebic infection increased pNF-κB and interleukin-1β (IL-1β), and showed a tendency to decrease hemoxigenase-1 (HO-1), but not Nrf2. Chemical denervation showed a trend to decrease pNF-κB and IL-1β, and neither Nrf2 nor HO-1 increased significantly. In addition, NF-κB and IL-1β were attenuated by propranolol and phentolamine treatments, although phentolamine showed significant overexpression of Nrf2 and HO-1. This suggests that the adrenergic system may be involved in oxidative stress and in modulation of the Nrf2 and NF-κB pathways during ALA development.

Résumé

Le stress oxydatif et les voies transcriptionnelles du facteur 2 lié au facteur nucléaire érythroïde 2 (Nrf2) et au facteur nucléaire kappa-B (NF-κB) sont fortement impliqués dans l'étiopathologie de l'abcès hépatique amibien (AHA). Dans ce travail, nous avons étudié les relations entre le système nerveux adrénergique et l'AHA chez le hamster. L'AHA était visible à 12 h d'infection. Alors que la 6-hydroxydopamine (6-OHDA) a diminué l'infection, le traitement au propranolol (bloquant β-adrénergique) était associé à des lésions hépatiques moins importantes et le traitement par phentolamine (α-bloquant) a réduit significativement l'AHA par rapport au 6-OHDA et au propranolol. Les activités enzymatiques sériques de l'alanine aminotransférase (ALT) et de la γ-glutamyl transpeptidase (γ-GTP) ont été augmentées 12 h après l'infection. La dénervation chimique et les bloqueurs α et β-adrénergiques ont diminué les taux d'ALT à des niveaux normaux, tandis que la 6-OHDA et le propranolol ont montré une tendance à la diminution du γ-GTP mais que la phentolamine a significativement réduit le γ-GTP. L'infection amibienne a augmenté le glutathion oxydé (GSSG) et diminué à la fois le glutathion réduit (GSH) et le rapport GSH/GSSG. Le propranolol et la 6-OHDA ont montré une tendance à la diminution de GSSG. Cependant, GSH, GSSG et GSH/GSSG sont revenus à des niveaux normaux avec la phentolamine. En outre, l'infection amibienne a augmenté pNF-κB et interleukine-1β (IL-1β) et a montré une tendance à diminuer hémoxigénase-1 (HO-1), mais pas Nrf2. La dénervation chimique a montré une tendance à diminuer pNF-κB et IL-1β, et ni Nrf2 ni HO-1 n'ont augmenté de manière significative. De plus, le NF-κB et l'IL-1β ont été atténués par les traitements au propranolol et à la phentolamine, bien que la phentolamine ait montré une surexpression significative de Nrf2 et de HO-1. Ceci suggère que le système adrénergique peut être impliqué dans le stress oxydatif et dans la modulation des voies Nrf2 et NF-κB durant le développement de l'AHA.